2. Транспорт дыхательных газов
Очевидно, в условиях повышения психофизической активности индивидуума, адаптации его организма к специфическим тренировочным нагрузкам, требующим усиления метаболизма в мышцах и вегетативных органах, а также увеличения расхода жизненной энергии, объём транспорта кислорода должен нарастать за счёт мобилизации гемодинамических и дыхательных резервов организма, т.к. актуальный показатель КЕК (концентрации кислорода в крови) является индивидуальной константой в момент выполнения заданных нагрузок.
В этих условиях Объём доставляемого О2 будет зависеть главным образом от объёма и скорости кровотока:
VО2 дост. = С арт. О2 х Q
при КЕК = С арт. О2 /const/ = 18 – 20 мл О2 / 100 мл крови.
Если принять за максимальный объём кровотока величину порядка 30 л/мин, что характерно для производительности сердца тренированного спортсмена, то объём кислорода, доставляемого к мышцам, составит:
VO2 трансп. = ~ 200 мл/л крови х 30 л/мин. = ~ 6000 мл О2/мин. или 6,0 л/мин.
3. Дистанционное потребление кислорода
Установлено, что на этой стадии физического дыхания не весь кислород может быть утилизирован мышечной тканью из доставляемого объёма.
Утилизация О2 оценивается коэффициентом [КУ], показывающим соотношение артерио-венозной разницы в концентрации О2 к показателю кислородной ёмкости крови (её насыщенности ).
КУ О2 = |
А
С арт. О2 (или КЕК)
|
ВР
О2
или
(С арт.
О2
– С вен.
О2)Для мышечной ткани коэффициент утилизации О2 в условиях относительного покоя составляет ~ 40–60% от объёма доставки (КУ = 0,4 – 0,6).
В условиях высокой физической активности, достигающей порога аэробной мощности, утилизация возрастает до 80–90% от объёма доставленного газа (КУ = 0,8–0,9).
Следовательно, существуют факторы, ограничивающие максимальное потребление О2 и создающие его дефицит в мышечной ткани. В рассмотренном примере из объема доставки = 6 л/мин будет утилизировано 80–90%, т.е. 4,8–5,4 л/мин., что соответствует МПК (или VO2 max) – показателю максимального потребления кислорода.
У тренированных спортсменов МПК может достигать 6,5–7,0 л/мин., если они развивают аэробную выносливость и расширяют функциональные резервы кислород-транспортной системы в процессе долговременной адаптации и многолетней тренировки.
4. Тканевое дыхание – определяющие и лимитируЮщие факторы
Дыхание тканей зависит от комплекса факторов, определяющих и ограничивающих запрос клеточного аппарата митохондрий, осуществляющих окислительный ресинтез АТФ, среди которых:
1} мышечная композиция индивидуального соматотипа – соотношение МО-, БОГ- и БГ-волокон в структуре скелетных мышц: чем больше сумма всех МО+БОГ-волокон в составе мышц, тем выше аэробный потенциал спортсмена для развития резервов аэробной выносливости;
2} Степень капилляризации мышечных волокон (фактор полноценности кровоснабжения мышцы);
3} Содержание Мb в мышечных клетках – определяет количество оксимиоглобина и объём О2, доставляемого митохондриям (МХ) – энергетическим процессорам.
4} Количество МХ – главных генераторов АТФ, может изменяться при долговременной адаптации к аэробным нагрузкам.
5} Размеры МХ и площадь их дыхательной поверхности – увеличиваются в процессе долговременной адаптации под контролем собственного генетического аппарата, что повышает их способность к утилизации О2.
6} Активность окислительных ферментов, обеспечивающих расщепление СЖК (липидов) и глюкозы крови.
7} Условия диссоциации оксигемоглобина (НbО2): повышение температуры крови при физической нагрузке ограничивает диссоциацию и отдачу О2 в мышечную клетку.
Предельные уровни утилизации О2 мышечными тканями достигаются только при условиях генетической предрасположенности компонентов системы аэробной энергопродукции организма спортсмена к систематическим тренирующим воздействиям аэробных нагрузок, а также при адекватной организации тренировочного процесса, восстановления и питания, способствующих поддержанию реактивности адаптивных механизмов и оптимизации работы всех уровней дыхательного каскада и гемодинамики.
Кроме того, с ростом способности организма к утилизации кислорода, он быстрее очищается от недоокисленных продуктов жизнедеятельности – оксидантов, окислов, метаболитов и других биохимических следствий тканевого обмена, характерного для условий смешанных, анаэробно- аэробных нагрузок.